锂离子电芯体以及其制成的锂离子电池以及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂离子电芯体领域，尤其涉及一种锂离子电芯体以及其制成的锂离子 电池以及制备方法。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池目前在各类消费类电子产品中使用比较广泛，但其安全性颇为令人担 忧，主要是其手机和电脑类使用的锂离子电池中，正极均为能量密度极高的钴酸锂材料，钴 酸锂电池具有高能量，平台高，长寿命的优点，同时其失控温度仅为150Γ，所以由于使用过 程中，各种异常原因比如短路，过充等导致温度上升，达到隔膜收缩温度（110°c左右），正 负极越过隔膜接触短路，热量剧增引起电池燃烧，危及消费者的人身和财产安全，因此，利 用三氧化二铝的耐热性和隔膜上PVDF与极片的粘结性，可以防止电极上的极粉散落和隔 膜受热收缩引起正负极短路，取得满意的安全性能。
【发明内容】
[0003] 本发明实施例的目的之一在于提供一种锂离子电芯体以及其制成的锂离子电池 以及制备方法。应用本实施例技术方案有利于提高锂离子电池的耐热性能，降低电池的温 度，提高电池的安全性。
[0004] 本发明实施例提供的一种锂离子电芯体，包括第一极片、隔膜、第二极片，所述隔 膜间隔在所述第一极片、第二极片之间，
[0005] 所述隔膜包括隔膜基材层，在所述隔膜基材层的顶面还涂覆粘结有纳米级的三氧 化二铝层，所述三氧化二铝层与所述第一极片正对接触，
[0006] 在所述隔膜基材层的底面涂覆有粘合材料层，所述粘合材料层与所述第二极片正 对接触。
[0007] 可选地，所述第一极片为负极片，所述第二极片为正极片。
[0008] 可选地，所述三氧化二错层的厚度为0· 1 μπι~5 μπι。
[0009] 可选地，所述三氧化二铝层的厚度为4 μ m。
[0010] 可选地，所述粘合材料层的厚度为0· 1 μπι~5 μπι。
[0011] 可选地，所述粘合材料层的厚度为3 μ m。
[0012] 可选地，所述隔膜基材层的厚度为9 μπι~40 μπι。
[0013] 可选地，所述隔膜基材层的厚度为10 μ m。
[0014] 可选地，所述三氧化二错的粒度为IOnm~100nm。
[0015] 可选地，所述三氧化二错的粒度为IOnm~30nm。
[0016] 可选地，所述粘合材料层的分子量为50万~200万。
[0017] 可选地，所述粘合材料层为：聚偏氟乙烯层、或者聚丙烯酸层。
[0018] 可选地，所述锂离子电芯体为：卷绕电芯体、或者叠片电芯体。
[0019] 可选地，所述三氧化二铝层由三氧化二铝与溶剂N-甲基吡咯烷酮混合制成，其中 三氧化二铝与所述N-甲基吡咯烷酮的质量百分比为：30% :70%。
[0020] 可选地，所述粘合材料层由聚偏氟乙烯与溶剂N-甲基吡咯烷酮混合制成，其中聚 偏氟乙烯与所述N-甲基吡咯烷酮的质量百分比为：15% :70%。
[0021] 可选地，所述粘合材料层由聚丙烯酸与溶剂N-甲基吡咯烷酮混合制成，其中聚丙 烯酸与所述N-甲基吡咯烷酮的质量百分比为：15% :70%。
[0022] 可选地，所述粘合材料层与所述第二极片粘合结合在一起。
[0023] 本发明实施例提供的一种锂离子电池，包上述之任一所述的锂离子电芯体、以及 铝塑膜壳体，
[0024] 在所述铝塑膜壳体内还灌注有电解液，所述电解液渗透在所述电芯体内。
[0025] 本发明实施例提供的一种锂离子电池的制备方法，其特征是，
[0026] 制成上述之任一所述结构的锂离子电芯体，
[0027] 将所述锂离子电池电芯体封装在铝塑膜壳体中，往所述铝塑膜壳体内灌注电解 液，密封铝塑膜壳体，得到锂离子电池，化成所述锂离子电池。
[0028] 可选地，在化成所述锂离子电池之后，还包括：
[0029] 热压所述锂离子电池，使所述锂离子电池中的隔膜上的粘合材料层与所述第二极 片粘合结合在一起；
[0030] 然后立即冷压所述锂离子电池，使所述锂离子电池中的隔膜上的所述粘合材料层 与所述第二极片粘合定型结合在一起。
[0031] 可选地，热压温度为：在50°C~100°C，热压压力为0.05kg/mm2~0.90kg/mm2,热 压时间为2min~60min ;
[0032] 冷压温度为18°C~20°C，冷压压力为0.05kg/mm2~0.90kg/mm2,冷压时间为 2min ~60min〇
[0033] 可选地，所述热压温度为：60°C，所述热压压力为：0. 20kg/mm2,所述热压时间为： IOmin0
[0034] 可选地，所述冷压温度为20°C，所述冷压压力为：0.5kg/mm2,所述冷压时间为： 5min〇
[0035] 11、根据权利要求1所述的锂离子电芯体，其特征是，
[0036] 所述粘合材料层的分子量为50万~200万。
[0037] 12、根据权利要求1至12之任一所述的锂离子电芯体，其特征是，
[0038] 所述粘合材料层为：聚偏氟乙烯层、或者聚丙烯酸层。
[0039] 13、根据权利要求1至12之任一所述的锂离子电芯体，其特征是，
[0040] 所述锂离子电芯体为：卷绕电芯体、或者叠片电芯体。
[0041] 14、根据权利要求1至12所述的锂离子电芯体，其特征是，
[0042] 所述三氧化二铝层由三氧化二铝与溶剂N-甲基吡咯烷酮混合制成，其中三氧化 二铝与所述N-甲基吡咯烷酮的质量百分比为：30% :70%。
[0043] 15、根据权利要求1至12所述的锂离子电芯体，其特征是，
[0044] 所述粘合材料层由聚偏氟乙烯与溶剂N-甲基吡咯烷酮混合制成，其中聚偏氟乙 烯与所述N-甲基吡咯烷酮的质量百分比为：15% :70%。
[0045] 16、根据权利要求1至12所述的锂离子电芯体，其特征是，
[0046] 所述粘合材料层由聚丙烯酸与溶剂N-甲基吡咯烷酮混合制成，其中聚丙烯酸与 所述N-甲基吡咯烷酮的质量百分比为：15% :70%。
[0047] 17、根据权利要求1至12所述的锂离子电芯体，其特征是，
[0048] 所述粘合材料层与所述第二极片粘合结合在一起。
[0049] 18、一种锂离子电池，其特征是，包括权利要求1至17之任一所述的锂离子电芯 体、以及铝塑膜壳体，
[0050] 在所述铝塑膜壳体内还灌注有电解液，所述电解液渗透在所述电芯体内。
[0051] 19、一种权利要求18所述的锂离子电池的制备方法，其特征是，
[0052] 制成权利要求1至16之任一所述结构的锂离子电芯体，
[0053] 将所述锂离子电池电芯体封装在铝塑膜壳体中，往所述铝塑膜壳体内灌注电解 液，密封铝塑膜壳体，得到锂离子电池，化成所述锂离子电池。
[0054] 20、根据权利要求19所述的锂离子电池的制备方法，其特征是，
[0055] 在化成所述锂离子电池之后，还包括：
[0056] 热压所述锂离子电池，使所述锂离子电池中的隔膜上的粘合材料层与所述第二极 片粘合结合在一起；
[0057] 然后立即冷压所述锂离子电池，使所述锂离子电池中的隔膜上的所述粘合材料层 与所述第二极片粘合定型结合在一起。
[0058] 21、根据权利要求20所述的锂离子电池的制备方法，其特征是，
[0059] 热压温度为：在50°C~100°C，热压压力为0· 05kg/mm2~0· 90kg/mm2,热压时间 为 2min ~60min ;
[0060] 冷压温度为18°C~20°C，冷压压力为0.05kg/mm2~0.90kg/mm2,冷压时间为 2min ~60min〇
[0061] 22、根据权利要求21所述的锂离子电池的制备方法，其特征是，
[0062] 所述热压温度为：60°C，所述热压压力为：0· 20kg/mm2,所述热压时间为：10min。
[0063] 23、根据权利要求21或22所述的锂离子电池的制备方法，其特征是，
[0064] 所述冷压温度为20°C，所述冷压压力为：0· 5kg/mm2,所述冷压时间为：5min。
[0065] 由上可见，采用本实施例技术方案，由于本实施例的隔膜的两面分别面涂覆有 Al2O3层20、粘合材料层30,隔膜间隔在任意两极片之间，可以防止极片的高温传递到隔膜 基材层10而导致隔膜受热收缩而导致隔膜两边的正负极片接触而导致短路，且采用本实 施例技术方案还有利于提尚隔I旲的耐刺穿性能，抗重物冲击性能，有利于提尚本实施例的 锂离子电池的安全性能。
[0066] 另外，实验证明，本实施例使Al2O3层20与负极片相正对接触，能取得更优的意向 不到的效果，能更有利于防止高温传递到隔膜基材层10而影响隔膜性能，壁面隔膜温度过 高，更有利于提高本实施例的锂离子电池的安